(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
面の３次元（３Ｄ）座標を測定するレーザスキャナであって、
測定ヘッド、ベース、光源、第１のモータ、第２のモータ、第１の角度測定装置、第２の角度測定装置、回転ミラー、距離計、検出装置、及びプロセッサを備え、
前記測定ヘッドが前記ベース上に、前記測定ヘッドが鉛直軸線を中心として回転されるように取り付けられており、
前記光源が、前記測定ヘッドに取り付けられ、且つ第１の光ビームを放出するように構成されており、
前記第１のモータが、前記鉛直軸線を中心として前記測定ヘッドを回転させるように構成されており、
前記第２のモータが、前記測定ヘッドに取り付けられ、且つ、水平軸線を中心として前記回転ミラーを回転させるように構成されており、
前記第１の光ビームが前記回転ミラーにより第１の方向に偏向され、前記第１の光ビームが前記面と第１の点にて交差し、
前記第１の角度測定装置が、前記鉛直軸線を中心とした第１の回転角度を測定するように構成され、前記第２の角度測定装置が、前記水平軸線を中心とした第２の回転角度を測定するように構成され、前記第１の方向が、前記第１の回転角度及び前記第２の回転角度により決定され、
前記距離計が、前記第１の点から反射された前記第１の光ビームを受け取って、前記レーザスキャナから前記第１の点までの第１の距離を決定するように構成されており、前記第１の距離が、前記第１の光ビームの空気中での光速に少なくとも部分的に基づいており、
前記検出装置が前記測定ヘッドに取り付けられており、前記検出装置が、前記第１の点からの第１の放射線を捕捉するように構成されており、前記検出装置が、α放射線、β放射線、及びγ放射線から成る群の少なくとも１つを測定することができる放射線検出器であり、
前記プロセッサが、前記第１の点の３Ｄ座標を決定するように、且つ、前記第１の点に対応する、前記検出装置から得られた値を決定するように構成され、前記３Ｄ座標が、前記第１の回転角度、前記第２の回転角度、及び、前記第１の距離に少なくとも部分的に基づいており、前記プロセッサが、さらに、前記第１の点の前記３Ｄ座標と前記検出装置から得られた前記値とを関連付けるように構成されている、レーザスキャナ。
【請求項２】
前記検出装置が、Ｘ線アレイ検出器である、請求項１に記載のレーザスキャナ。
【請求項３】
前記検出装置が、さらにレンズを含む、請求項２に記載のレーザスキャナ。
【請求項４】
前記検出装置が、さらに、前記面と前記アレイ検出器との間に配置されたピンホール板を含む、請求項２に記載のレーザスキャナ。
【請求項５】
さらに、モノクロカメラ、カラーカメラ、及び、赤外線カメラから成る群から選択されるカメラを備えた、請求項１に記載のレーザスキャナ。
【請求項６】
面の３次元座標を測定する方法であって、
測定ヘッド、ベース、光源、第１のモータ、第２のモータ、第１の角度測定装置、第２の角度測定装置、回転ミラー、距離計、検出装置、及びプロセッサを有するレーザスキャナを提供するステップを含み、前記測定ヘッドが前記ベース上に、前記測定ヘッドが鉛直軸線を中心として回転されるように取り付けられており、前記光源が、前記測定ヘッドに取り付けられ且つ第１の光ビームを放出するように構成されており、前記第１のモータが、前記鉛直軸線を中心として前記測定ヘッドを回転させるように構成されており、前記第２のモータが、前記測定ヘッドに取り付けられ、且つ、水平軸線を中心として前記回転ミラーを回転させるように構成されており、前記第１の光ビームが前記回転ミラーにより第１の方向に偏向され、前記第１の光ビームが前記面と、第１の点にて交差し、前記第１の角度測定装置が、前記鉛直軸線を中心とした第１の回転角度を測定するように構成され、前記第２の角度測定装置が、前記水平軸線を中心とした第２の回転角度を測定するように構成され、前記第１の方向が、前記第１の回転角度及び前記第２の回転角度により決定され、前記距離計が、前記第１の点から反射された前記第１の光ビームを受け取って、前記レーザスキャナから前記第１の点までの第１の距離を測定するように構成されており、前記第１の距離が、前記第１の光ビームの空気中での光速に少なくとも部分的に基づいており、前記検出装置が前記測定ヘッドに取り付けられており、前記検出装置が、前記第１の点からの第１の放射線を捕捉するように構成されており、前記検出装置が、α放射線、β放射線、及びγ放射線から成る群の少なくとも１つを測定することができる放射線検出器であり、前記方法が、さらに、
前記第１の光ビームを前記第１の点に方向付けるステップと、
前記第１の距離、前記第１の回転角度、前記第２の回転角度を測定するステップと、
前記プロセッサにより、前記第１の点の３次元Ｄ座標を、前記測定された第１の距離、前記測定された第１の角度、及び、前記測定された第２の角度に少なくとも部分的に基づいて決定するステップと、
レーザスキャナを、前記検出装置が前記第１の点からの放射線に反応するように向けさせけるステップと、
前記第１の点からの前記第１の放射線に関する測定値を前記検出装置により測定するステップと、
前記第１の放射線に関する前記測定値を前記第１の点の前記３次元Ｄ座標に関連付けるステップと、
前記第１の点の前記３次元Ｄ座標、及び、前記第１の放射線に関する前記測定値を記憶するステップとを含む、方法。
【請求項７】
前記第１の距離を測定するステップにおいて、前記測定中に前記第１のモータが第１の一定の角速度で回転される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の距離を測定するステップにおいて、前記測定中に前記第２のモータが第２の一定の角速度で回転される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記検出装置が、さらに、前記回転ミラーからの反射による、前記第１の点からの前記第１の放射線を捕捉するように構成されている、請求項１に記載のレーザスキャナ。
【請求項１０】
さらに、前記検出装置と前記回転ミラーとの間に二色ビームスプリッタを備えている、請求項９に記載のレーザスキャナ。
【請求項１１】
前記プロセッサが、さらに、前記第１の点から反射された、前記受け取られた第１の光に関するグレイスケール情報を決定するように構成されている、請求項１に記載のレーザスキャナ。
【請求項１２】
前記プロセッサが、さらに、前記第１の点の前記３Ｄ座標を前記グレイスケール情報に関連付けるように構成されている、請求項１１に記載のレーザスキャナ。
【請求項１３】
前記レーザスキャナを提供するステップにおいて、前記検出装置が、さらに、前記回転ミラーからの反射による、前記第１の点からの前記第１の放射線を捕捉するように構成される、請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の点から反射された、前記受け取られた第１の光に関するグレイスケール情報を決定するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の点の前記３次元座標を、前記第１の点から反射された、前記受け取られた第１の光に関するグレイスケール情報に関連付けるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１６】
前記ピンホール板が鉛で形成される、請求項４に記載のレーザスキャナ。
【請求項１７】
前記放射線検出器と前記第１の点との間にピンホール板を供給するステップをさらに含む、前記請求項６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の放射線が、前記放射線検出器に検出される前に前記ピンホール板を通過する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ピンホール板が鉛で形成される、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、レーザスキャナに関し、特に、走査対象物に関する複数のパラメータを取得及び表示することが可能なレーザスキャナに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザスキャナは、光源を利用して対象物の面上の点の３次元座標を測定及び決定するタイプの装置である。レーザスキャナは、一般に、閉鎖空間又は開放空間（例えば、建造物、産業施設、及びトンネルの内部領域）を走査するために用いられる。レーザスキャナは、産業用途、及び事故再現を含む多くの目的のために用いられる。レーザスキャナは、レーザスキャナ周囲の所定体積内の物体を、この体積内の物体を示すデータポイントの取得により光学的に走査及び測定するために用いられることができる。このようなデータポイントは、光ビームを物体上に放射し、反射又は散乱された光を収集して、距離、２つの角度（すなわち、アジマス（方位）角及び天頂角）、並びに、任意選択的にグレイスケール値を決定することにより得られる。この生スキャンデータ(raw scan data)が、収集、記憶され、プロセッサに送信されて、走査領域又は対象物を示す３次元画像が生成される。画像を生成するために、各データポイントに対して少なくとも３つの値が収集される。これら３つの値が、距離及び２つの角度を含んでも、或いは、変換された値（例えば、ｘ，ｙ，ｚ座標）であってもよい。
【０００３】
最近のレーザスキャナの幾つかは、レーザスキャナに取り付けられるか又は組み込まれたカメラを含む。カメラは、周囲環境のカメラデジタル画像を収集し、このカメラデジタル画像を操作者（オペレータ）に提示する。操作者は、カメラ画像を見ることにより、測定される体積の範囲を決定でき、また、レーザスキャナの設定を、より大きい又はより小さい空間領域にわたり測定するように調節できる。さらに、カメラデジタル画像をプロセッサに送信してスキャナ画像に色を追加してもよい。カラースキャナ画像を生成するために、少なくとも６つの値（ｘ，ｙ，ｚ座標などの３位置値、及び、赤値、緑値、青値、すなわち「ＲＧＢ」値などの色値）が、各データポイントに関して収集される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第１３／１９７４０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、既存のレーザスキャナは、それらの目的には適しているが、本発明の実施形態の幾つかの特徴を有するレーザスキャナが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、周囲環境を光学的に走査及び測定するためのレーザスキャナが提供される。このレーザスキャナは、前記周囲環境における複数の測定点を測定するためにトランスミッタ光ビームを放射する光トランスミッタを含む。光トランスミッタは回転ユニットに接続されている。前記複数の測定点から反射された反射光ビームを受け取るために、受光器が設けられる。受光器は前記回転ユニットに接続されている。第１の画像取得ユニットが、前記複数の点を含む前記周囲環境の所定領域の可視画像を記録するように構成されている。検出装置が、前記領域の収集データによる第２の画像を記録するように構成されている。ユーザインタフェースが設けられている。プロセッサが、前記受光器、前記第１の画像取得ユニット、第２の画像取得ユニット、及び、ユーザインタフェースに動作可能に接続されている。前記プロセッサは、実行可能なコンピュータ命令に応答するようになっており、これらの命令がプロセッサで実行されるとき、前記可視画像からの色値及び前記第２の画像からの収集データ値を前記複数の測定点の各々に関連付ける。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、レーザスキャナを用いて３次元データを視る方法が提供される。この方法は、所定領域のデータポイントをレーザスキャナで取得するステップを含む。前記領域の可視画像が取得される。前記領域のデータ画像が収集される。データポイントの画像がディスプレイに表示される。データポイントの表示画像の第１の部分が選択され、前記第１の部分に対応する可視画像の一部を表示する。データポイントの表示画像の第２の部分が選択され、前記第２の部分に対応する収集されたデータ画像の一部を表示する。
【０００８】
本発明のさらに別の態様によれば、装置が提供される。この装置は、センター及びプロセッサを有するレーザスキャナを含み、前記レーザスキャナは、周囲環境を光ビームにより光学的に走査及び測定することによりスキャンを作成するように構成されており、前記プロセッサは、前記周囲環境における複数の点の３次元座標を決定するように構成されている。第１のセンサが前記プロセッサに電気的に接続されており、前記第１のセンサは、第１の画像を可視スペクトルで取得するように構成されている。第２のセンサが前記プロセッサに電気的に接続されており、前記第２のセンサは、収集データの第２の画像を取得するように構成されている。ユーザインタフェースが前記レーザスキャナに接続されている。前記プロセッサは、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの中心及び向きのいかなる偏差も補正して、前記第１の画像及び第２の画像を前記複数の点にリンクさせるように構成されている。
【０００９】
これら及びその他の利点及び特徴は、図面を参照しつつ以下の説明を読むことにより、より明確になろう。
【００１０】
本発明と見なされる主題は、本明細書の結論における特許請求の範囲において特に指摘され、明確に主張される。本発明の上記及びその他の特徴、並びに利点は、以下の詳細な説明を、添付図面を参照しつつ読むことにより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態によるレーザスキャナの斜視図である。
【図２】図１のレーザスキャナの側方斜視図である。
【図３】図１のレーザスキャナの底面図である。
【図４】所定の体積を光学的に走査及び測定している図１のレーザスキャナの概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による、操作者により利用されるタッチスクリーンを含む図１のレーザスキャナのためのユーザインタフェース画面を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるレーザスキャナを用いて、体積を測定し、空間の体積の環境パラメータを取得するプロセスを示すフローチャート図である。
【図７】図５のユーザインタフェース画面が、本発明の一実施形態による３次元スキャン画像を表示している状態の図である。
【図８】図８Ａを含み、図５のユーザインタフェース画面が、本発明の一実施形態による視覚画像とパラメータ画像とを重ねて示している状態の図である。
【図９】本発明の別の実施形態によるレーザスキャナを用いて、体積を測定し、空間の体積のパラメータ及びビデオ画像を取得するプロセスを示すフローチャート図である。
【図１０】図５のユーザインタフェース画面が、対象領域のビデオ画像を重ねて示している状態の図である。
【図１１】本発明の別の実施形態によるレーザスキャナの概略図である。
【００１２】
以下の詳細な説明により、本発明の実施形態を、その利点及び特徴と共に、図面を参照しつつ、例として記載する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、走査された体積に関する検出された放射線及び写真画像を取得し得るレーザスキャナ装置を提供する。スキャンデータ、検出された放射線、及び、写真画像は、グラフィカルディスプレイ上で同時に表示されることができ、これにより、操作者が走査体積を視覚することを容易にする。一実施形態において、グラフィカルディスプレイは、スキャナ装置上に一体化されている。本明細書にて用いられる用語「放射線」(emission)は、観察下で物体から放出される任意の種類のエネルギー又は粒子を示す。放射量(emitted quantity)（例えば、光など）が別個の源から発生し、そして、物体により、反射放射線又は散乱放射線（例えば、反射された可視光）の形態で再放射され得ることが理解されよう。検出された放射線は、非接触式センサにより測定可能な環境放射線（例えば、可視光線、赤外線、紫外線、テラヘルツ波、ミリ波、Ｘ線、並びに、α線、β線及びγ線などの放射線）を含み得る。検出された放射線は、検出装置（夜間の放射線（例えば、人々又は物体の）の捕捉を補助する画像増強管を含む）により取得され得る。本発明の実施形態は、様々なタイプの収集された放射線の複数のデータセットを、操作者が走査体積の３次元（３Ｄ）画像で同時に見ることを可能にするという利点をもたらす。
【００１４】
一実施形態において、本明細書にて記載し、図面にて示すレーザスキャナは、３Ｄスキャン画像を、ユーザインタフェース画面（レーザスキャナ上に配置されるか又はレーザスキャナと一体化されている）に出力する。一実施形態において、レーザスキャナは、ディスプレイ（例えば、共同所有の米国特許出願第１３／１９７，４０４号に記載されているようなディスプレイ）を含む。スキャン画像は、平面図、パノラマ図、又は、３Ｄ図で表示され得る。各タイプの図において、画像は平面スクリーン上に提示されるが、表示された画像の奥行き及び歪みは、それぞれの場合で異なる。多くのタイプのスキャナに関し、データは、２角度で半径距離の形態（例えば、球面座標系など）である。最も単純なタイプの図である平面表示において、データは、単純に矩形領域にリフォーマットされる。平面図において、物理的世界の真直線が曲線として現れる場合がある。平面図は本質的に平坦図であるため、１つの物体の異なる図を得るために平坦な画像を回転させることができない。
【００１５】
パノラマ図においては、測定体積内の物体が、幾何学的な形状（例えば、球体、立方体、又は円筒体）の上にマッピングされ、それにより、平面図には見られる歪みを除去する。パノラマ図において、ユーザは、図を回転させることができるが、図の中心から離れることはできない。３Ｄ図（例えば、図７、図８、及び図１０に示されているような図）において、ユーザは、図の中心から離れることができ、且つ、歪んでいない３Ｄ画像をいずれの所望の位置及び方向からも観察できる。さらに、３Ｄ図は、ユーザが、測定体積の３Ｄ画像を通過することも可能にし、それにより、ユーザが、測定体積を様々な視点から視ることを可能にする。
【００１６】
上記の、平面図、パノラマ図、又は、３Ｄ図を、カメラにより捕捉されたデジタル画像、又は、パラメータ画像センサにより取得されたパラメータと対比させることが可能である。本明細書において、「カメラにより取得される画像」とは、２次元（２Ｄ）画像を示す。
【００１７】
これらの図、すなわち、平面図、パノラマ図、及び、３Ｄ図の各々は、モニタ上に、フルフォーマット又は縮小フォーマットで提示され得る。図は、所望の要素が記録されているかどうかをユーザに迅速に判断させるために、縮小フォーマット（例えば、ｎ番目のピクセルごとに表示される）で現れ得る。また、これらのタイプの図の各々が単一の図として個々に表示されても、或いは、複数の図が同時に一緒に表示されてもよい。幾つかの場合において、複数のスキャンデータの組を、登録技術を用いて組み合せることが可能であり、これにより、測定体積に関する、より大きい図を１つの画像表示で提供し得る。
【００１８】
ここで、図１〜図４を参照すると、レーザスキャナ２０を取り囲む環境を光学的に走査及び測定するためのレーザスキャナ２０が示されている。本明細書に用いられている用語「環境」(environment)（周囲環境）とは、レーザスキャナ２０により走査するためにアクセス可能な空間の領域内の全ての面及び物体を示す。レーザスキャナ２０は、測定ヘッド２２及びベース２４を有する。測定ヘッド２２は、ベース２４上に、レーザスキャナ２０が鉛直軸線２３を中心として回転され得るように取り付けられている。一実施形態において、測定ヘッド２２は、鉛直軸線２３及び水平軸線２５を中心とした回転の中心であるジンバル点２７を含む。測定ヘッド２２は、水平軸線２５を中心として回転され得る回転ミラー２６を有する。鉛直軸線を中心とした回転は、ベース２４の中心を中心とした回転であり得る。
【００１９】
測定ヘッド２２に、さらに、電磁放射線エミッタ（例えば発光器２８など）が設けられている。発光器２８は、例えば、発光ビーム３０を放射する。一実施形態において、発光ビーム３０は、コヒーレントな光、例えば、レーザビームである。レーザビームの波長の範囲は、約３００ナノメートル（ｎｍ）〜１６００ｎｍ（例えば、７９０ｎｍ、９０５ｎｍ、１５５０ｎｍ）、又は、４００ナノメートル未満であり得る。より大きい、又はより小さい波長を有するその他の電磁放射ビームも用いられ得ることが理解されよう。発光ビーム３０は、例えば正弦波形又は矩形波形を用いて振幅変調又は強度変調される。発光ビーム３０は、発光器２８により回転ミラー２６上に放射され、ミラー２６上で偏向されて周囲環境に放出される。反射光ビーム３２が物体３４により周囲環境から反射される。反射又は拡散された光が、回転ミラー２６により遮られ(intercepted)、受光器３６へと向けられる。発光ビーム３０及び反射光ビーム３２の方向は、回転ミラー２６及び測定ヘッド２２の角度位置（それぞれ、軸線２５及び軸線２３を中心とする）により生じる。これらの角度位置は、対応する回転ドライブ（各々が、少なくとも１つのエンコーダを含む）に依存する。
【００２０】
発光器２８及び受光器３６にコントローラ３８が接続されている。コントローラ３８は、複数の測定点Ｘに関して、対応する個数の、レーザスキャナ２０と物体３４上の点Ｘとの間の距離ｄを決定する。装置から特定の点Ｘまでの距離は、電磁放射が伝搬される空気中での光速に、少なくとも部分的に基づいて決定される。一実施形態において、レーザスキャナ２０と点Ｘとの間の位相シフトが決定及び評価されて、測定距離ｄが得られる。
【００２１】
測定ヘッド２２は、スキャナから、測定されている面上の点までの距離を測定する距離計３９を含む。距離計３９は受光器３６及びコントローラ３８を含み、コントローラは、さらに、その他のスキャナ機能にも用いられ得る。
【００２２】
空気中での光速は、空気特性（例えば、気温、気圧、相対湿度、及び、二酸化炭素濃度）に依存する。これらの空気特性は、空気の屈折率ｎに影響を与える。空気中での光速は、真空中での光速ｃを屈折率で割った値に等しい。すなわち、Ｃａｉｒ＝ｃ／ｎである-。本明細書で論じるレーザスキャナは、空気中での光の飛行時間（光が装置から対象物まで移動してまた装置に戻ってくるまでの往復時間）に基づいている。光（又は、任意のタイプの電磁放射線）の飛行時間に基づいた距離測定方法は、空気中での光速に依存するため、三角測量に基づいた距離測定方法とは容易に識別される。三角測量に基づいた距離測定方法は、光源から光を特定の方向に沿って投射し、次いで、光をカメラピクセルにて特定の方向に沿って捉えることを含む。カメラとプロジェクタとの距離を計測し、そして、投射角度を受光角度に合わせることにより、三角測量法は、三角形の１つの既知の辺の長さと２つの既知の角度とを用いて、対象物までの距離の測定を可能にする。したがって、三角測量法は、空気中での光速に、直接依存しない。
【００２３】
レーザスキャナ２０周囲の体積の走査は、測定ヘッド２２を軸線２３を中心としてゆっくりと回転させながら、回転ミラー２６を軸線２５を中心として迅速に回転させ、それにより、組立体を螺旋状に運動させることにより行われる。例示的な実施形態において、回転ミラーの最大回転速度は、５８２０回転／分である。このような走査のために、ジンバル点２７により、ローカル固定基準系(local stationary reference system)の原点が画定される。ベース２４が、このローカル固定基準系となる。
【００２４】
ジンバル点２７から物体の点Ｘまでの距離ｄの測定に加え、レーザスキャナ２０は、受け取った光パワーに関するグレイスケール情報も収集し得る。グレイスケール値は、例えば、バンドパスフィルタリング及び増幅された受光器３６の信号を、物体の点Ｘに従う測定期間にわたり積分することにより決定され得る。
【００２５】
測定ヘッド２２は、レーザスキャナ２０に一体化されたディスプレイ装置４０を含み得る。ディスプレイ装置４０は、図５に示すようなグラフィカルタッチスクリーン４１を含み得る。グラフィカルタッチスクリーン４１は、操作者がパラメータを設定すること、又は、レーザスキャナ２０の操作を開始することを可能にする。例えば、スクリーン４１は、アイコン（例えば、操作者が走査変数を変更することを可能にするパラメータアイコン４３）を有し得る。スクリーン４１は、さらに、「ビュースキャン」アイコン４５を有し得る。これに関しては、以下にさらに詳細に説明する。スクリーン４１は、さらに、操作者に追加の情報（例えば、プロジェクトの名称、装置にログインしている操作者、周囲温度及び時間など）を提示する部分４７を含み得る。一体化されたディスプレイ装置４０を有することにより、操作者が、データを取得して走査画像を見るための操作の全てを、追加の装置（例えば、ラップトップコンピュータなど）を持ち運んでこれらの装置に接続する必要なく行えるという利点が得られることが理解されよう。
【００２６】
レーザスキャナ２０は、測定ヘッド２２のためのフレーム、及び、レーザスキャナ２０の部品を取り付けるためのプラットフォームを提供する運搬構造物４２を含む。一実施形態において、運搬構造物４２は、金属（例えば、アルミニウム）からつくられる。運搬構造物４２は、１対の壁部４６，４８を対向端上に有する横材４４を含む。壁部４６，４８は、互いに平行であり、ベース２４とは逆向きに延在している。シェル５０，５２が壁部４６，４８に連結されてレーザスキャナ２０の部品を覆っている。例示的な実施形態において、シェル５０，５２は、プラスチック材料（例えば、ポリカーボネート又はポリエチレンなど）から作られる。シェル５０，５２は、壁部４６，４８と協働して、レーザスキャナ２０のためのハウジングを形成している。
【００２７】
シェル５０，５２の、壁部４６，４８に対向する端部に、１対のヨーク５４，５６が、それぞれの壁部４６，４８を部分的に覆うように配置されている。例示的な実施形態にいて、ヨーク５４，５６は、運搬及び操作中のシェル５０，５２の保護を補助する適度な耐久性の材料（例えば、アルミニウムなど）から作られる。ヨーク５４，５６は、各々、第１のアーム部５８を含み、アーム部５８は、ベース２４に隣接した横材４２に、例えば固定具を用いて連結されている。各ヨーク５４，５６のためのアーム部は、横材４４から、それぞれのシェル５０，５２の外側角部まで斜めに延在している。ヨーク５４，５６は、シェル５０，５４の外側角部からシェル３２の側縁に沿って、シェル５０，５２の対向する外側角部まで延在している。各ヨーク５４，５６は、さらに、壁部４６，４８まで斜めに延在する第２のアーム部を含む。ヨーク５４，５６が、横材４２、壁部４６，４８、及びシェル５０，５２に、複数の位置にて連結され得ることが理解されよう。
【００２８】
ヨーク５４，５６の対が協働して凸状空間を画成し、この空間の内部に２つのシェル５０，５２が配置されている。例示的な実施形態において、ヨーク５４，５６が協働して、シェル５０，５２の外縁の全てを覆い、また、上下アーム部が、シェル５０，５２の上縁及び下縁の少なくとも一部の上に突出している。これは、シェル５０，５２及び測定ヘッド２２を、運搬及び操作中に損傷から保護する利点をもたらす。その他の実施形態において、ヨーク５４，５６は、さらなる特徴物、例えば、レーザスキャナ２０の運搬を容易にするためのハンドル、又は、アクセサリのための取付けポイントなどを含み得る。
【００２９】
横材４４の上にプリズム６０が設けられている。プリズムは、壁部４６，４８に対して平行に延在している。例示的な実施形態において、プリズム６０は、運搬構造物４２の一部として一体的に形成される。その他の実施形態において、プリズム６０は、横材４４に連結される別個の部品である。ミラー２６が回転するとき、ミラー２６は各回転中に、発光ビーム３０を横材４４及びプリズム６０上に向けさせる。電子部品（例えば、受光器３６）の非線形性により、測定される距離ｄは、信号強度（例えば、輝度）、温度などに依存する。輝度の関数として記憶される距離補正は非線形であり、利用される。プリズム６０が、既知の距離、及び、既知の輝度レベルを有するため、距離補正の調整が、操作中に、発光ビーム３０がプリズム６０に衝突して反射されるときに実行され得る。これは、環境変数（例えば温度）の補正を可能にする。例示的な実施形態において、距離補正の調整はコントローラ３８により実行される。
【００３０】
ベース２４は、スイベル組立体（図示せず）、例えば、共同所有のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／００３２６３号（参照により本明細書に組み込まれる）に記載されているような組立体に連結される。このスイベル組立体は、運搬構造物４２内に収容されており、測定ヘッド２２を軸線２３を中心として回転させるように構成されたモータを含む。レーザスキャナ２０は、さらに、レーザスキャナ内を空気流が通過することを可能にする通気口を含み得る。これにより、レーザスキャナ２０内の不都合な温度レベルが防止されて内部部品が保護される。
【００３１】
幾つかの用途において、データポイント３Ｄ（３次元）座標及びグレイスケール値に加えて、走査された体積に関する追加の情報を得ることが望ましいであろう。例示的な実施形態において、レーザスキャナ２０は、第１の画像取得装置６４及び検出装置６６を含む。画像取得装置６４と検出装置６６とは、コントローラ３８を用いて、非同期で双方向性の通信をする。
【００３２】
例示的な実施形態において、第１の画像取得装置６４は、カメラである。このカメラは、センサ（例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）を有するカラーカメラであり得る。センサは、信号（実空間の２次元画像に対するカラー空間の３次元信号、例えば、ＲＧＢ信号など）を提供する。第１の画像取得装置６４の中心７０は、そこからカラー画像が撮影される点（例えば穴の中心など）と考えられる。別法として、カメラは、赤外波長又は紫外線波長を測定するモノクロカメラであってもよい。
【００３３】
検出装置６６は、走査された体積又は走査された物体に関するパラメータを捕捉及び測定し、そして、測定パラメータを示す信号を画像取得エリア上に提供する装置であり得る。検出装置６６は、可視範囲外の領域（例えば赤外領域又は紫外領域）の光放射を捕捉し得る。これらの領域にて、レンズ及びビームスプリッタなどの光学部品が用いられ得る。さらに、検出装置は、ミリ波、テラヘルツ波、及びＸ線を測定し得る。検出装置６６は、α放射線、β放射線、及びγ放射線の少なくとも１つを測定する能力を有する放射線検出器であり得る。検出装置６６は、別のセンサと組み合わせて用いられる画像増強管を含むことができ、これにより、暗い環境下で、より明るい画像を提供できる。幾つかの実施形態において、検出装置６６は、信号センサ素子を含み、その他の実施形態において、検出装置は、検出素子のアレイ、すなわち、アレイ検出器を含む。幾つかの実施形態において、調整素子が、入射光を調整するために検出装置６６の一部として設けられ得る。例えば、光学検出装置６６の場合、調整装置は、測定されている面の位置での放射の画像をアレイ検出器に提供するためのレンズを含み得る。別の例において（例えば、Ｘ線アレイ検出器の場合）、調整装置は、ピンホールカメラにおけるピンホール板に類似した機能をもたらすように設計されたピンホール板であり得る。Ｘ線アレイ検出器の場合、ピンホール板の材料は、高密度材料、例えば、鉛であり得る。
【００３４】
幾つかの実施形態において、第１の画像取得装置は、走査された体積に関するパラメータを捕捉及び測定する。一実施形態において、第１の画像取得装置により得られるパラメータは、検出装置により得られるパラメータとは異なる。例えば、第１の画像取得装置は、電離放射線検出器であってよく、検出装置は、サーマルイメージャ（熱探知カメラ）であり得る。
【００３５】
例示のために、本明細書中に記載される実施形態は、走査された体積内の物体により放出される放射線の画像を生成するために電磁スペクトルの赤外領域を用いるサーマルイメージャについて述べる。しかし、これは例示のためであり、本発明がこのように限定されるものでは全くない。
【００３６】
画像取得装置６４及び検出装置６６は、ホルダ又はブラケット７６により測定ヘッド２２に取り付けられる。ブラケット７６は、装置６４，６６を測定ヘッドに、装置６４，６６が軸線２３を中心として回転され得るように固定する。このようにして、装置６４，６６は、測定ヘッド２２が軸線２３を中心に回転され、これにより、全角度範囲をカバーするときに複数の画像を取得し得る。当該画像を捉える方向が、エンコーダにより登録され得る。一実施形態において、ブラケットは、取り付けられる装置を関連付けるための機構を含む。
【００３７】
スキャン画像データ及び取得されたパラメータをレーザスキャナのユーザインタフェース上に移動可能であることが、スキャンデータが適切に捕捉され且つ完全であることを操作者が確認できるという利点をもたらすことが理解されよう。さらに、測定点、画像及び取得されたパラメータをユーザインタフェースの全て又は一部上に同時に表示できることにより、取得されたパラメータを操作者が迅速に視覚化でき、したがって、走査された体積の状態を確認できる。
【００３８】
１つの操作モードにおいて、カラー画像及び取得したパラメータがスキャンデータと同時に表示される。第２の操作モードにおいて、カラー画像、取得されたパラメータ、及びスキャンデータのうち、１つ、２つ、又は３つが部分透明モードで表示され、これにより、任意の１つのタイプのデータがその他のタイプのデータを覆い隠すことなく、全てのデータが見られることを可能にする。第３の操作モードにおいて、カラー画像、取得されたパラメータ、及びスキャンデータの選択された部分が表示される。
【００３９】
一実施形態において、取得されたパラメータの一部のみが表示される。例えば、測定された放射レベルが所与の閾値を超えている場合、その放射レベルが表示され得る。別の例として、人の動きを識別するために、収集した赤外線データを、運動量を示すように構成された視覚表示と共に用いてもよい。このような表示は、例えば、夜間に行われる測定において、可視光により人間の存在を検出するには光量レベルが低過ぎる場合に用いられるであろう。スキャナによる３次元測定中、赤外線カメラを用いて、物体の温度を測定し、物体温度の変化を認識し、それにより、人間の動きの検出を可能にし得る。この場合、人間の動きの存在を、スキャン画像上に重ね得る。
【００４０】
図６は、スキャンデータ、視覚画像、及び取得データを、レーザスキャナ２０のユーザインタフェース４１上に表示するためのプロセスフロー７８を示す。最初に、プロセス７８は、ブロック８０において、測定データ点Ｘを得る。幾つかの実施形態において、データ点を得るプロセスは、走査されるべき所定体積の空間を操作者に選択させることを含む。一実施形態において、操作者は、走査対象となる少なくとも１つの物体を選択し得る、別の実施形態において、レーザスキャナが、少なくとも１つの地理的場所の範囲に対象物を含むように設置される。一実施形態において、レーザスキャナが、所定の空間領域内に対象物を含むように設置される。一実施形態において、操作者は、走査が開始される前に、ユーザインタフェース４１上の「パラメータ」というアイコンを選択することによりパラメータを検査及び設定し得る。これらのパラメータは、走査領域、解像度、走査品質、フィルタ設定、カラー又は白黒スキャンを含むが、これらに限定されない。ユーザインタフェースは、収集されるべきデータ点及び画像のタイプを含む選択を提供し得る。例えば、ユーザは、２次元写真、赤外走査画像、放射線画像、及びその他のタイプのセンサデータを、スキャンデータに加えて含むように選択し得る。ユーザインタフェースは、また、データをどのように表示させるかについての選択も提供し得る。例えば、複数のウィンドウを同時に表示させ得る、幾つかの画像をソリッド又は半透明モードでその他の画像の上に表示し得る、又は、画像をスキャンデータの一部の上に重ね得る。
【００４１】
また、ユーザインタフェースは、ユーザが抽象的特徴物(abstract features)をディスプレイに組み込むことを可能にする。このような特徴物は、コンピュータ図形要素、例えば、線、曲線、又は、その他のコンピュータ画像（エッジ）、テキスト又はその他のラベル、及び、測定位置（例えば測点）に基づいた抽象画像である。このような抽象的特徴物は、内部若しくは外部コンピュータ、又は記憶装置から、表示される画像にダウンロードされても、或いは、コントローラ３８により演算されてもよい。
【００４２】
ブロック８０，８２及び８４におけるステップが図６に示されている。このシーケンスは例示のためであり、本発明がこのように限定されるものでは全くない。ブロック８０，８２及び８４に示されているステップは、任意の順序で実行されてよく、図６に示した順序に限定されない。ブロック８０において、レーザスキャナは、データポイント（距離情報、各測定値に関するグレイスケール値、鉛直角情報及び水平角情報を含むが、これらに限定されない）を受け取る。距離測定値、鉛直角情報及び水平角情報を、本明細書にて「３Ｄ座標」と総称する。距離及び角度測定値を用いて、ローカルスキャナ座標系にて得られた３Ｄ座標をその他の任意の所望の座標系（例えば、デカルト座標又は円筒座標など）に変換できる。
【００４３】
ブロック８２において、視覚映像が捕捉される。幾つかの実施形態において、デジタルカメラ６４を用いて２Ｄ画像が捕捉される。一実施形態においてデジタルカメラ６４は、図２に示されているように、スキャナの本体に取り付けられる。別の実施形態において、カメラはスキャナの内部に配置され、３Ｄスキャナ装置と同一の光軸線を有し得る。この実施形態は図１１に示されている。このような方法は、視差を低減又は最小化する利点を有する。別の実施形態において、カメラはスキャナ本体に取り付けられるが、カメラの光軸線が軸線２３に位置合わせされることを可能にする調節装置が設けられる。そして、スキャナを保持しているスタンド上でのスキャナの高さを上下させて、カメラの光軸線をスキャナの光軸線に、調節前におおよそ一致させることが可能である。デジタルカメラは、スキャン領域の２Ｄ画像を撮影し、これにより、スキャン画像に加えるためのカラーデータを捕捉する。図１１に示されているような、３Ｄ走査装置の光軸線と一致する好ましい実施形態を有する内蔵カラーカメラの場合、カメラ視野のカメラの方向は、スキャナのステアリング機構を調整するだけで（例えば、スキャナのアジマス（方位）角を軸線２３を中心として調整し、且つ、ミラー２６の向きを調整することにより）容易に得られるであろう。
【００４４】
どのような方法で２Ｄデジタルカラーカメラを３Ｄスキャナ装置に位置合わせしようとも、３Ｄデータスキャンと２Ｄ画像の登録は２Ｄ画像の特徴物と３Ｄ画像の特徴物との比較により改善し得る。例えば、線、円、及び、任意のタイプの特徴物（登録対象物に現れている特徴を含む）が２Ｄデータ及び３Ｄデータの両方に見られるならば、これらの特徴物を、２Ｄ画像の位置を３Ｄスキャンデータに合わせるために用い得る。
【００４５】
ブロック８４において、デジタルカラーカメラ及び上記の３Ｄスキャン機構から得られる２Ｄデータ及び３Ｄデータに加えて、センサからデータが収集される。本明細書にて用いられる用語「収集されたデータ（収集データ）」(“collected data”)とは、スキャナ２０に関連付けられ且つコントローラ３８と通信するように接続された非接触式センサにより得られる測定値の群を意味する。例示的な実施形態において、収集データは、例えば、赤外波長データ、ミリ波長データ、Ｘ線波長データ、ガンマ線波長データ、電離放射線又は非電離放射線であり得るが、これらに限定されない。検出装置（例えば、熱画像（赤外線画像）装置）が、収集データ（例えば、スキャン領域の温度など）の２Ｄ画像を捕捉する。一実施形態において、検出装置６６は、走査装置の本体に直接取り付けられ、鉛直軸線２３を中心として回転され得る。別の実施形態において、画像取得は、スキャナの内部にあり、且つ、３Ｄ測定システムの軸線に一致する収集軸線を共有し得る（図１１に示した装置に類似であるが、２Ｄカラーカメラとは異なるタイプか、又は、２Ｄカラーカメラに加えるタイプのセンサ）。別の実施形態において、画像取得装置は、外部に取り付けられてもよいが、視差を最小限にするために調節可能である。
【００４６】
センサデータを、画像における点の集合体としてではなく、逐点的に(point-by-point)収集することも可能である。例えば、画像をスキャナに、所望のセンサデータが収集３Ｄデータに関連して同時に点として収集されるように取り込むことが可能である。この実施形態の利点は、センサデータが３Ｄスキャンデータと共に自動的に登録され得ることである。
【００４７】
先に述べたように、上記のプロセス７８において、装置（例えば装置６４，６６）による画像の捕捉が連続的であるように記載されていても、これが例示に過ぎず、本発明がこのように限定されるものではないことが理解されよう。一実施形態において、装置６４，６６は、画像を同時に捕捉する。
【００４８】
そして、プロセス７８は、ブロック８６に進む。ブロック８６において、走査された測定点は視覚画像に変換され、ユーザインタフェース４１に表示される。これらは、例えば、グレイスケール画像、３Ｄ画像、色強化(color enhanced)３Ｄ画像、又は、図７に示されているような線画像などである。幾つかの実施形態において、カラー又はセンサ画像は、自動的に表示され得る。本発明のその他の実施形態において、操作者は、測定点、写真画像、及びセンサ画像を表示するための、ユーザが選択可能なオプションを有する。一実施形態において、操作者は、収集データ領域８８をユーザインタフェース４１上で、選択ツール９０を用いて選択し得る。収集データ領域８８は、操作者が収集データ値を見たいと望む領域を画定する。別の実施形態において、操作者は、収集データ値の範囲（例えば、華氏１００度よりも高い温度、又は、華氏８０度〜華氏１００度）を選択することができ、これにより、どの収集データ値を図示させるかを決定し得る。さらに、操作者は、第２の領域（すなわち画像領域９２）を、選択ツール９０を用いて選択し得る。画像領域９２は、カラーで表示されるべき対象を画定する。
【００４９】
操作者が、領域８８，９２を選択したならば、レーザスキャナ２０は、写真画像からの色情報を、領域９２内の測定点上に変換又はマップ（割り当て）する。マッピングは、測定点Ｘ（３次元実空間）に関するスキャンデータを、カメラ６４からの画像（視認色）にリンクさせるプロセスである。レーザスキャナの中心Ｃから中心７０までの偏差は補正され得る。リンキングは、カラーカメラ６４の各画像における各測定点Ｘに対して行われる。したがって、各測定点Ｘは、割り当てられた色値を受け取る。例示的な実施形態において、カラー画像及び測定点Ｘのマッピングは、共通の基準面（例えば球体など）上への投影により行われる。カラー画像が基準面上に投影される。
【００５０】
同様に、検出装置６６からの画像が、各測定点Ｘ上に、共通の基準面上に投影することによりマップされ得る。マッピングプロセスは、取得画像の変換された仮想位置が新しい仮想位置にシフトされ得る反復的な方法であり、このシフトは、取得画像及びスキャン画像が、測定点Ｘと取得装置６４及び検出装置６６からの画像との最良のコンプライアンス（整合性）を得るまで繰り返し行われ得る。
【００５１】
図８は、例示的なユーザインタフェース４１が、スキャン画像と、カラー化されたスキャン画像と、センサ収集データ値とを同時に表示している様子を示す。センサ収集データ値がユーザインタフェース４１上で様々な方法（例えば、図８に示されている輪郭プロットなど）で表示され得ることが理解されよう。この実施形態において、ユーザインタフェース４１は、値を色にマップする範囲キー９４（図８Ａ）を含み得る。別の実施形態において、センサ収集データ値は、測定点の全てにマッピングされ、操作者は、値（例えば、温度の値など）を得ることができる。これは、選択ツールを表示画像上の位置に移動させ、その位置においてセンサが読み取った数値をレーザスキャナ２０が表示することにより行われる。
【００５２】
ユーザインタフェース４１が、操作者が画像を検査及びナビゲートする（例えば、スクロール、ズームイン、ズームアウト、回転、パンニングなどにより）ことを可能にする、さらなる制御及び機能を含み得ることが理解されよう。一実施形態において、操作者は、測定寸法品質を、ユーザインタフェース４１を介して、例えば、選択ツール９０により得ることが可能である。画像は、以下の複数の形態のいずれによっても表示され得る。これらの形態は、スキャン操作の直後であるか、スキャン操作中に最新の記録まで、或いは、グレイトーン、カラートーン、球体を平坦な２Ｄ領域にマッピングすることによる２Ｄ画像、パノラマ画像、３Ｄ画像、透視図、又は、等尺図であるが、これらに限定されない。
【００５３】
その他の操作者オプションは、スキャンパラメータの変更、次のスキャンを、次のスキャンのための画像領域を選択し、角度限界を設定して開始することなどを含むが、これらに限定されない。さらなる実施形態において、スキャンデータを、共通の座標系に登録されている以前のスキャンデータセットに組み合わせ得る。登録は、通常、基準点（例えば、自然又は人工の目標）を用いて行われ、基準点は、スキャンの重なり領域において共通である。一実施形態において、ユーザインタフェース４１は、追加の情報（例えば、コンパス、ＧＰＳ座標）も可能にし、測定点の選択部分の表示も可能にし、測定点のスライスの表示も可能にし、また、測定点の透明図も可能にする。
【００５４】
一実施形態において、レーザスキャナ２０は、１以上のリモートコンピュータのプロセッサに、例えば有線又は無線ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などを介して接続されて、記録データを配信及び記憶させる。プロセッサは、このデータを処理（フィルタリング、登録、物体認識など）してレーザスキャナ２０に送り戻し、又は、視覚データをスキャナディスプレイに送る。一実施形態において、レーザスキャナ２０は、地上又は空中人員との３Ｄ画像の双方向通信を可能にするバトル管理システム又は類似のセキュリティ管理システムに接続されている。
【００５５】
図９は、センサから得られた収集データのビデオ画像をユーザインタフェース４１上に取り込むためのプロセスフロー９６を示す。この実施形態において、検出装置６６は、対象領域のビデオ画像を捕捉する。ブロック９８においてプロセス９６が開始し、走査される体積（すなわち、ユーザが選択した対象領域）に関する測定データ点Ｘを、本明細書にて先に述べたように取得する。次いで、プロセス９６は、ブロック１００において、測定点を可視画像に変換し、ブロック１０２において、画像をユーザインタフェース４１上に表示する。次いで、ブロック１０４において、レーザスキャナ２０が検出装置６６を起動させて、収集データのビデオ画像を取得する。例示的な実施形態において、検出装置６６は赤外又は近赤外電磁放射線を捕捉する。ブロック１０６において、レーザスキャナ２０は、検出装置６６からのビデオストリームをマッピングして、図１０に示されているように、ユーザインタフェース４１上でビデオ画像を測定点の画像の上に重ねる。一実施形態において、ユーザインタフェース４１は、操作者が対象領域１０８を指定して、その領域における運動又は変化を追跡し、尚且つ、走査された測定点の３Ｄ画像の同時表示を維持することを可能にする。これが、様々な用途において（例えば、製造プロセスの監視、災害場所で、国土安全若しくは法執行機関の監視において、又は、軍事行動において）利点をもたらすことが理解されよう。
【００５６】
ここで、図１１を参照すると、本発明によるレーザスキャナの別の実施形態であるレーザスキャナ１１０が示されている。この実施形態において、画像取得装置１１２は、測定ヘッド２２に組み込まれていてよく、且つ、画像を発光ビーム３０及び反射光ビーム３２と同一の光路に沿って取得するように配置され得る．この実施形態において、発光器２８の光は固定ミラー１１６により反射されて二色ビームスプリッタ１１８へと進み、二色ビームスプリッタ１１８は、光１１７を、発光器２８から回転ミラー２６上に反射させる。二色ビームスプリッタ１１８は、光１１７の波長とは異なる波長の光が通過することを可能にする。例えば、発光器２８は、近赤外レーザ光（例えば、波長が７８０ｎｍ又は１１５０ｎｍの光）であってよく、二色ビームスプリッタ１１８は、赤外レーザ光を反射し、且つ、可視光（例えば、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍ）を通過させるように構成され得る。その他の実施形態において、光がビームスプリッタ１１８を通過するか、或いは反射されるかの決定は、光の偏光に依存する。
【００５７】
１以上の画像取得装置１１２が、回転ミラー２６に対向している放射ミラー１１８の付近に配置される。一実施形態において、第１の画像取得装置１１２は、写真画像を捕捉するカメラであり、検出装置は、収集されたデータの画像を捕捉する装置、例えば、サーマルイメージャ（熱探知カメラ）である。その他の実施形態において、検出装置１１２は、収集されたデータ（例えば、赤外線波長パラメータ、Ｘ線波長データ、ミリ波長データ、紫外線波長データ、ガンマ線データ、非電離放射線データ、及び、電離放射線データであるが、これらに限定されない）を捕捉する装置である。本明細書における実施形態は、第１の画像取得装置１１２及び検出装置の両方を、共に測定ヘッド２２内に配置されているものとして記載しているが、これが例示のためであり、本発明がこのように限定されるものではないことが理解されよう。その他の実施形態において、取得装置の一方（例えば、カメラなど）を測定ヘッド２２内に配置してよく、他方の装置は、外部に、本明細書の他の箇所に記載されている方法で接続される。取得装置１１２は、コリメータレンズ１２０の凹部に連結されるか、又は、コリメータレンズの凹部内に配置され得る。コリメータレンズ１２０は、反射光１３２の方向を変更し、ミラー１２２を介して受光器３６に向けさせる。
【００５８】
取得装置１１２を測定ヘッド２２内に配置し、且つ、軸線２５に位置合わせすることが、スキャンデータと取得画像との間に視差を実質的に存在させないという利点をもたらすことが理解されよう。幾つかの実施形態において、スキャンデータと画像とを同時に捕捉することにより、さらなる利点が得られよう。別の実施形態において、スキャナデータと画像データとの捕捉が連続的に行われる。これは、回転ミラー２６を、スキャナデータを捕捉するときの速度（例えば、７３０ｃｐｓ（回転／秒）〜５２８０ｃｐｓであり得る）よりも低速（約１００回転／秒）で回転させることによる。
【００５９】
技術的な効果及び利点は、スキャンデータ及び、取得した収集データが、正確に捕捉されたこと、及び、スキャンが完了したことを確かめる能力を含む。これは、１つの走査セッション中の、さらなる完全なスキャン、又は、より高解像度でのより小さいスキャンを可能にする。さらなる技術的な効果及び利点は、収集データ（例えば、温度など）の視覚化が、３Ｄ環境において、スキャンデータ、視覚画像、及び、取得された収集データの同時表示により改善されることを含む。さらなる技術的な効果及び利点は、操作者が、対象領域内の収集データの位置又は値の変化を、スキャンデータ上に重ねられたビデオストリームを用いて視覚化できるようにすることを含む。
【００６０】
当業者には理解されるように、本発明の態様を、システム、方法、又は、コンピュータプログラム製品として具現化し得る。したがって、本発明の態様は、以下の形態、すなわち、全てハードウェアの実施形態、全てソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、又は、ソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせた実施形態（本明細書にて、これらの全体を、「回路」、「モジュール」、「ユニット」、若しくは「システム」と称し得る）であり得る。さらに、本発明の態様は、１以上のコンピュータ可読媒体で具現化される、コンピュータ可読プログラムコードを具現化するコンピュータプログラム製品の形態であり得る。
【００６１】
１以上のコンピュータ可読媒体の任意の組合せを利用し得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、限定はしないが、例えば、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、又は、半導体の、システム、装置、若しくはデバイス、又は、これらの任意の適切な組合せであり得る。コンピュータ可読記憶媒体の、より具体的な例（非包括的リスト）は、以下のものを含むであろう。すなわち、１以上の配線を有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ、又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、磁気記憶装置、又は、これらの任意の適切な組合せである。本明細書の文脈において、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスにより用いられるか又はこれらと連携して使用されるためのプログラムを収容し又は記憶し得る任意の有形の媒体であり得る。
【００６２】
コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読プログラムコードを、例えばベースバンドで、又は搬送波の一部として具現化した伝搬データ信号を含み得る。このような伝搬信号は、様々な形態（電磁気的、光学的、又は、これらの任意の適切な組合せを含むがこれらに限定されない）のいずれでもあり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、且つ、命令実行システム、装置、若しくはデバイスにより用いられるか又はこれらに関連するプログラムを、通信、伝搬、又は搬送できる、任意のコンピュータ可読媒体であり得る。
【００６３】
コンピュータ可読媒体上で具現化されるプログラムコードは、任意の適切な媒体（無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、又は、これらの任意の適切な組合せを含むがこれらに限定されない）を用いて送信され得る。
【００６４】
本発明の態様のオペレーションを実行するためのコンピュータプログラムコードは、オブジェクト指向プログラミング言語（Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋、など）、及び、従来の手続き型プログラミング言語（例えば、「Ｃ」プログラミング言語、又は類似のプログラミング言語）を含む、１以上のプログラミング言語の任意の組合せで記述され得る。プログラムコードは、全てがレーザスキャナで実行されても、スタンドアロン型ソフトウェアパッケージとして、一部がレーザスキャナで実行されても、若しくは、一部がレーザスキャナで実行され一部が接続コンピュータで実行されても、若しくは、一部がレーザスキャナで実行され一部がリモートコンピュータで実行されても、或いは、全てがリモートコンピュータ又はサーバで実行されてもよい。後者の場合、リモートコンピュータがレーザスキャナに、任意のタイプのネットワーク（ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む）を介して接続されてもよく、或いは、接続が、外部のレーザスキャナに（例えば、インターネットサービスプロバイダ使用でインターネットを介して）行われてもよい。
【００６５】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、及び、コンピュータプログラム製品のフローチャート図、及び／又はブロック図を参照しつつ説明されている。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びに、フローチャート図及び／又はブロック図におけるブロックの組合せが、コンピュータプログラム命令により実施され得ることが理解されるであろう。
【００６６】
これらのコンピュータプログラム命令が、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は、機械を製造するためのその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されることができ、それにより、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行されるこれらの命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロックにて指定された機能／動作を実施するための手段を生成する。また、これらのコンピュータプログラム命令が、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、又は、その他の装置を特定の方法で機能させ得るコンピュータ可読媒体に記憶されることもでき、それにより、コンピュータ可読媒体に記憶されたこれらの命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１又は複数のブロックにて指定された機能／動作を実施する命令を含む製品を作製する。
【００６７】
また、コンピュータプログラム命令を、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、又は、その他の装置にロードして、一連のオペレーションステップをコンピュータ上で実行させることもでき、これにより、コンピュータ又はその他のプログラム可能な処理装置上で実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１又は複数のブロックにて指定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供する。
【００６８】
図面のフローチャート図及びブロック図は、本発明の様々な実施形態による、システム、方法、及びコンピュータプログラム製品の、可能な実装のアーキテクチャ、機能、及びオペレーションを示す。これに関し、フローチャート図及びブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、又は、コードの一部（特定の論理機能を実施するための１以上の実行可能な命令を含む）を示し得る。また、幾つかの別の実装において、ブロックにて示されている機能が、図面に示されている順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックが、実際にはほぼ同時に実行されてもよく、或いは、それらのブロックが、含まれる機能に応じて逆の順序で実行される場合もあろう。また、ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、及び、ブロック図及び／又はフローチャート図のブロックの組合せが、特定の機能若しくは動作を実行する専用のハードウェアに基づくシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せにより実施され得ることにも留意されたい。
【００６９】
本発明を、限られた個数の実施形態に関して詳細に説明してきたが、本発明がこのように開示された実施形態に限定されないことが容易に理解されよう。むしろ、本発明が、以上に記載されていないが本発明の精神及び範囲に適している任意の個数の変型、変更、代替物、又は均等な構造を組み込むように変更されることができる。また、本発明の様々な実施形態を記載してきたが、本発明の態様が、記載された実施形態の幾つかのみを含み得ることが理解されよう。したがって、本発明は、上記の説明により限定されるとみなされるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８−８Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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